Před šestnácti lety představil pár vědců nové slovo, které by otřáslo geologickou časovou osou: antropocen. Tato myšlenka, známá také jako „Věk lidí“, byla poprvé zmíněna ve vědeckém zpravodaji, který získal Nobelovu cenu, atmosférický chemik Paul Crutzen a renomovaný biolog Eugene Stoermer. Duo vyjmenovalo mnoho dopadů lidské činnosti na planetu, nastínilo emise uhlíku a síry vyvolané člověkem, globální únik dusíkatých hnojiv, vymírání druhů a ničení pobřežních stanovišť.
Související obsah
- Jak se strach z lidí vlní skrz potravní sítě a přetváří krajiny
Vzhledem k těmto obrovským změnám deklarovali holocén (naši současnou 11 000 let starou geologickou epochu). Země vstoupila do nové geologické éry. Tento týden se vědci scházejí, aby předložili své důkazy o této nové kapitole geologického času Mezinárodnímu geologickému kongresu v Kapském Městě v Jižní Africe.
Od svého zavedení rezonuje antropocenový koncept napříč vědními a humanitními obory. Je to donuceno, aby lidé konfrontovali, jak za tak krátkou dobu náš druh nezvratně proměnil zemské klima, krajinu, divokou zvěř a geologii.
"Mnoho lidí používá [termín], protože shrnuje v jednom slově a představě celkový rozsah a rozsah toho, jak se systém Země mění kvůli lidem, " říká Jan Zalasiewicz, geolog University of Leicester, který spojuje historii Země pomocí fosilií.
Když sledoval, jak se šíří myšlenka na antropoceny, přemýšlel, jestli v tom existuje nějaká geologická pravda. Mohly by se dnešní půdy a sedimenty lišit od půd stanovených v holocénu? Jsou dostatečně výrazní, aby pojmenovali novou geologickou epochu?
„Důležité je, že se systém Země mění, “ říká Zalasiewicz. "Z geologického hlediska nezáleží na tom, zda to způsobují lidé, nebo jestli je to meteorit, mimozemšťané z kosmického prostoru, nebo dokonce změna mé planety na mé planetě."
V roce 2008 shromáždil skupinu geologů a společně publikovali seznam možných geologických příznaků dopadu na člověka v časopise GSAToday, Geologické společnosti Ameriky. Skupina dospěla k závěru, že antropocen je „geologicky přiměřený“ a odůvodňuje další vyšetřování.
Prohlášení nové geologické epochy však není malým úkolem. Oficiální zahrnutí antropocenu by bylo velkou revizí geologického časového harmonogramu - hromotlučný kalendář času, který rozděluje zemskou historii 4, 6 miliardy let do kapitol. Hranice mezi každou z těchto kapitol jsou poznamenány posuny ve složení ledovcového ledu, prstenů stromů, korálových růstových pásů, mořského dna a sedimentů jezer mezi ostatními vrstvenými geologickými útvary, které se nacházejí konzistentně po celém světě. "Všechny tyto vrstvy obsahují v sobě signály, které odrážejí život a časy kolem nich, chemické, biologické a fyzikální signály, " říká Zalasiewicz. Pokud se skály změnily, musel se změnit i svět.
Snad nejznámější hranicí je hranice mezi mezozoikem a cenozoikem - také známá jako hranice křídy-paleogenu nebo K / Pg a dříve jako hranice KT. Asi před 66 miliony let asteroid udeřil na Zemi a zabil nelidské dinosaury. Protože komety a asteroidy jsou bohaté na prvek iridium a na Zemi je vzácný, označí tuto událost v geologickém záznamu po celém světě jemná vrstva iridia. Na všech kontinentech najdou paleontologové fosílie velkých dinosaurů a určitých druhů planktónů pod pruhem iridia; nad ním najdou zřetelnou sadu planktónů a žádné stopy fosilií dinosaurů jiných než ptačí. Vrstva iridia odděluje mezozoik, éru života naplněnou dinosaurem, od cenozoika, kdy začaly ovládat savci.
Ačkoli iridiový pruh lze nalézt po celém světě, oficiální umístění hranice je mimo El Kef v Tunisku. Tam, v roce 2006, geologové vtlačili zlatý bodec do svahu, který zobrazoval výmluvné znaky hranice K / Pg, aby sloužil jako referenční bod. V ideálním případě bude každá hranice mezi kapitolami v geologickém časovém měřítku mít svou vlastní „zlatou špičku“ umístěnou do existující skalní stěny nebo jádra (z ledovcového nebo mořského sedimentu). Hranice a zlaté hroty, na které dohlíží Mezinárodní komise pro stratigrafii v rámci větší Mezinárodní unie geologických věd, řídí přísná pravidla, aby nebylo možné geologický časový rozvrh smetnout výstřelky v geologii nebo v politice.
V roce 2008 IUGS kontaktoval Zalasiewicze se žádostí, aby vytvořil nový výbor, který by se zabýval myšlenkou antropocenu. Shromáždil rozmanitou skupinu vědců, včetně geologů, klimatologů, chemiků, paleontologů a historiků, dabujících posádce pracovní skupinu pro antropoceny (AWG). Během posledních osmi let zuřivě porovnávali poznámky a shromažďovali data, aby vytvořili formální doporučení pro začátek antropocenu. Skupina sestavila různé návrhy a vybrala ten, který se nejlépe hodí. Zveřejnění shrnutí jejich práce začátkem tohoto roku v časopise Science .
Signál, který získal největší pozornost, byl radioaktivní spad z jaderných testů, který zanechal významnou vrstvu plutonia v sedimentech a ledovém ledu. I když termonukleární zbraně nebyly testovány všude na světě, jejich důkazy jsou globální. "Jakmile se spad mohl dostat do stratosféry, byl pak distribuován přímo kolem planety velmi rychle během týdnů nebo měsíců, " říká geolog Colin Waters z Britského geologického průzkumu a tajemník AWG. "Plutonium je sotva přítomno přirozeně; je to velmi, velmi vzácné. Jakmile začnete vidět toto zvýšení, pak víte, že máte 1952. “Radioaktivní signál zmizí v roce 1964 poté, co se země dohodly na testování jaderných zařízení pod zemí.
Kolem roku 1950 se také seskupuje řada dalších signálů, které AWG nazývá „Velká akcelerace“, když vzlétla lidská populace, využívání zdrojů, průmysl a globální obchod. Je to pak, že mnoho antropogenních signálů, které byly kdysi lokální, se staly skutečně globálními a možná i globálními, aby to znamenalo antropocen. Zde jsou některé z těchto signálů:
- Beton existuje už od Římské říše, ale „objemově nejvíce betonu, který kdy byl vyroben, je od roku 1945 nebo 1950, “ říká Waters. Díky tomu je uznávaným moderním materiálem. Nevýhoda? Beton je v oceánech neobvyklý a chybí v ledovém ledu, takže signál není univerzální, říká.
- Plasty byly poprvé představeny v 1800s, ale dnes tam je více plastů než kdy předtím. Výroba se zvýšila z 2 milionů tun v roce 1950 na 300 milionů tun v roce 2015 a odhaduje se, že do roku 2050 bude existovat 40 miliard tun materiálu. Lidé mají rádi plasty, protože jsou lehké a pomalu se rozkládají. Stejné vlastnosti však z plastu dělají dobrý geologický ukazatel. Podle Zalasiewicze jsou vzorky sedimentů obsahující plasty téměř všechny z poslední poloviny století. Toto množství plastů „bylo téměř neznámé před polovinou dvacátého století, “ říká. Na havajských plážích geologové nyní nacházejí skály, které nazývají „plastiglomerát“, které se vytváří, když oheň roztavuje plasty do masivní koule obsahující kamínky a písek. Kromě toho mikroplasty, jako jsou drobné mikrokuličky z kosmetiky a umělá vlákna z oděvů, v současné době vytvářejí sedimentární vrstvu na mořském dně. Nevýhodou použití plastů jako markeru je, že se běžně nevyskytují v ledovém ledu, takže nejsou univerzální signál.
- Téměř veškerý reaktivní dusík na Zemi se vyrábí od roku 1913, kdy němečtí chemici Fritz Haber a Carl Bosch přišli na to, jak zachytit plynný dusík ze vzduchu a přeměnit jej na hnojivo. Od té doby se množství reaktivního dusíku na Zemi více než zdvojnásobilo, s podstatným nárůstem kolem roku 1950, když Zelená revoluce industrializovala zemědělské postupy. A i když to zní, jako by to byl dobrý antropocenový marker, dusík nezanechává v sedimentech silný signál. "Procesy nejsou tak dobře pochopeny, " říká Zalasiewicz. V některých odlehlých jezerech v severní Kanadě, daleko od místních lidských vlivů, se dominantní struktury atomů dusíku (známé jako izotopy) posunují kolem roku 1950, což odráží přidání dusíkatých hnojiv. Ale to, zda je tento posun dostatečně konzistentní napříč jezery po celém světě, aby vytvořil dobrý signál, není ještě jisté.
- Spalování fosilních paliv uvolňuje černé částice „ popílku “ do atmosféry; bez přírodního zdroje jsou jasnými známkami lidské činnosti. Tyto částice se nyní nacházejí v jezerních sedimentech po celém světě, začínají již v roce 1830 ve Velké Británii a vykazují dramatický globální nárůst začínající kolem roku 1950. „Ale vrcholily již kolem sedmdesátých let [prostřednictvím] devadesátých let a začínají klesat, “Říká Waters. Podobně jako radioaktivní nukleotidy signalizuje popílek geologický posun, ale neznamená dobrý trvalý indikátor.
- Nárůst emisí uhlíku ze spalování fosilních paliv je zaznamenán v posunu izotopů uhlíku, který je přítomen v jakýchkoli materiálech, které zachycují uhlík, včetně ledovcového ledu, vápence, skořápek mořských živočichů (vyskytujících se v sedimentech mořského dna) a korálů. Signál se objevuje kolem průmyslové revoluce s prudkým nárůstem kolem roku 1965. Je to dobrý signál, říká Zalasiewicz, i když ne tak ostrý jako popílek nebo radioaktivita.
Některé dopady na člověka dosud nejsou v sedimentech viditelné, ale v dohledné době mohou věrohodně zanechat signály. Například lidé značně transformovali Zemi samotnou. Vykopáváme doly, skládky a základy budov; stavíme přehrady, doky a mořské stěny, které mění tok vody a erozi; dobýváme a dopravujeme skálu po celém světě, abychom stavěli města; chrlíme a přesouváme ornici pro zemědělství. Budoucí paleontologové by mohli najít tyto umělé materiály stlačené do neobvyklé skalní vrstvy, která by byla nápadně antropocen.
Potom jsou tu budoucí fosílie, které zůstaly dnešní rostliny a zvířata - a ty, které zmizí, jakmile vyhynou druhy. Jakékoli zvíře s těžkým tělem, které sportuje ve skořápce nebo je drženo kostmi, má šanci opustit fosilii po její smrti.
Pokud jsme uprostřed hromadného vyhynutí, o kterém někteří vědci věří, že jsme, dalším indikátorem může být zmizení společných fosilií. Ale to by byl chaotický signál s různými změnami probíhajícími v různých časech po celém světě. "Je to složitější signál jednoduše proto, že život je složitější než průměrný radionukleotid nebo uhlíkový izotop, " říká Zalasiewicz.
Interaktivní: Co označí antropocen?
Ilustrace Maya Wei-Haas; text Hannah Waters a Maya Wei-Haas
Další možností jsou fosílie druhů, které dominují po vyhynutí, jako jsou invazivní prostředky, které by mohly zanechat čistší signál. Zalasiewicz v současné době vede tým, který studuje tichomořskou ústřici, která byla představena z Japonského moře na pobřeží po celém světě během minulého století. Je hojný a pravděpodobně zkamenělý, což dává silný potenciál jako ukazatel antropocenu.
"Tam, kde se [tichomořské ústřice] objeví, budou novým prvkem biologie, a tedy budoucí paleontologie v těchto vrstvách, " říká. "Ale znovu, protože lidé transplantovali různé druhy v různých časech po celém světě, je to složitý nebo chaotický signál."
Všechna tato zjištění jsou součástí prezentace AWG tento týden na IGC. Původně doufali, že tato prezentace se bude shodovat s jejich oficiálním předložením antropocenu Mezinárodní komisi pro stratigrafii. Po rozhovoru s geology o komisi se ale rozhodli počkat. "Je jasné, že komunita by byla pohodlnější a cítila se spíše zakořeněná s definicí tradičního typu zlatého hrotu, " říká Zalasiewicz. Shromažďování důkazů o signálech nestačí; potřebují identifikovat místo, kde mají kladivo ve zlatém hrotu antropocenu.
Skupina si ještě není jistá, kam ji umístí; dívají se na jádra sedimentů z hlubokého oceánu nebo vzdálených jezer, kde jsou vrstvené signály jasné. Ale nalezení dobrého jádra přichází s vlastní výzvou, protože vrstva sedimentu antropocenu je velmi tenká. "Pokud jste šli do hlubokých oceánů, můžete mluvit o milimetru nebo dvou sedimentech, " říká Waters. „Jediné, co potřebujete, je mlha, která by se plazila po mořském dně, a to jednou provrtá celý antropocen.“ Na mnoha místech už koše nebo rybářské vlečné sítě odstranily potenciální vrstvy antropocenů.
Práce na identifikaci umístění zlaté špice bude pravděpodobně trvat roky. Vědci možná budou muset jít do pole, vrtat jádra sedimentů a provádět komplikované analýzy, aby prokázali, že signály jsou konzistentní a globální. Až do tohoto okamžiku členové AWG dělali tuto práci na vlastní čas; nyní budou muset najít finanční prostředky, aby se mohli věnovat tomuto úsilí.
Zalasiewicz zasténal při pomyšlení na to. „Psaní žádostí o grant je jedním z největších světových úkolů ničících duši, “ říká. Ale kvůli vložení geologického požadavku do antropocenu a k hlasování o světových dozorcích nad geologickým časovým měřítkem může být za to trochu za destrukci duše.
"Současné signály, které se formují, jsou pro nás již docela nápadné, i když lidé zítra vymřeli, " říká, že v geologickém záznamu pravděpodobně zůstane značka v dohledné budoucnosti. „Lze učinit případ, že může být oddělitelný jako geologická časová jednotka. Nemůžeme se vrátit k holocénu. “
